ما الذي يتضمنه الإعلان عبر البلوتوث؟?

تعد إعلانات BLE جزءًا مهمًا من تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة. سواء كانت منارة ترسل الطقس, موقع, أو أ تعقب اللياقة البدنية المتصل بشكل دائم بالمضيف (الهاتف أو الجهاز اللوحي), كل شيء يبدأ كنموذج إعلاني. إن معرفة كيفية استخدام الإعلانات بشكل صحيح تمكنك من تقليل استهلاك الطاقة, زيادة سرعة الاتصالات, وتحسين موثوقية إعلانات البلوتوث. يعد الإعلان عن BLE أيضًا أمرًا أساسيًا للمنارات, والتي أصبحت ذات شعبية متزايدة لإنشاء الموقع والتتبع. سيتم أيضًا تناول مبدأ واستخدام إعلانات المنارة في هذه المقالة.

هناك طريقتان للاتصال بتقنية Bluetooth منخفضة الطاقة. الأول هو استخدام الإعلانات, حيث تقوم الأجهزة الطرفية BLE ببث الحزم إلى كل جهاز من حولها. يمكن للمستقبلات بعد ذلك التعامل مع هذه المعلومات أو الاتصال بها لتلقي المزيد من المعلومات. منارة بلوتوث يتواصل بهذه الطريقة, يقومون فقط بنقل حزمة البيانات. الطريقة الثانية هي تلقي الحزم مع اتصال, حيث تقوم كل من الأجهزة الطرفية والمركزية بإرسال الحزم. الإعلان عبر البلوتوث هو الموضوع الذي سنركز عليه للأسباب التالية:

• بدون اعلانات, لا يمكن إنشاء اتصال بين جهازين. أول ما عليك فعله هو تحديد تعريف لتنسيق وبيانات الحزمة الإعلانية عند تطوير جهاز Bluetooth منخفض الطاقة.
• تظل الكثير من منتجات BLE في وضع الاستعداد في معظم الأوقات, يستيقظون للإعلان والتواصل فقط عند الحاجة. وهذا يعني أن الإعلان له تأثير كبير على استهلاك الكهرباء.
• يحتاج المستخدمون إلى منتجات سريعة الاستجابة, وتعد المسافات بين الإعلانات أمرًا بالغ الأهمية للاتصالات السريعة.
• الإعلان يقع في قلب Eddystone, آي بيكون, ومنارات أخرى.

تم تصميم الإعلان في اتجاه واحد. بدون اتصال, لا يمكن للجهاز المركزي نقل البيانات إلى الجهاز الطرفي بينما يمكن للجهاز الطرفي الإعلان عن مضيفين متعددين في المنطقة.

بلوتوث طبقة مادية منخفضة الطاقة

قبل مناقشة كيفية إرسال حزم الإعلانات, إليك بعض المعرفة حول الطبقة المادية BLE التي يجب أن تتعلمها أولاً. الجسدي هو المسؤول في الواقع عن إرسال الإشارات في الهواء. وهذا يشمل أجهزة الراديو ذات الترددات الراديوية الفعلية.

هناك بعض أوجه التشابه بين البلوتوث منخفض الطاقة والبلوتوث الكلاسيكي. كلاهما يستخدم نطاق 2.4 جيجا هرتز وتعديل GFSK بسرعة 1 ميجا بت في الثانية, لكن مؤشر التعديل مختلف. بلوتوث الكلاسيكية لديها 79 القنوات, بينما LE لديه فقط 40. ويختلف أيضًا تباعد القنوات. ولهذا السبب لا يمكن التواصل بين BLE وBluetooth الكلاسيكي لأنهما غير متوافقين.

يمتد نطاق البلوتوث 2.4 جيجا هرتز من 2402 ميجا هرتز إلى 2480 ميجا هرتز. القنوات الواسعة التي يستخدمها LE هي 40 1ميغاهيرتز مع فترات 2 ميغاهيرتز.

القنوات 37, 38, و 39 يتم استخدامها لنقل حزم الإعلانات فقط. ويتم استخدام الباقي لتبادل البيانات أثناء الاتصال. من المهم ملاحظة ذلك في أحدث مواصفات Bluetooth, يسمح امتداد الإعلان أيضًا بالإعلان باستخدام قنوات أخرى, ولكننا سنركز على القنوات الثلاث الرئيسية أولاً.

أثناء إعلان بليه, ترسل الأجهزة الطرفية BLE نفس الحزم على ثلاث قنوات إعلانية بالتسلسل. سوف يستمع الجهاز المركزي الذي يقوم بمسح الأجهزة أو الإشارات إلى حزم الإعلانات على هذه القنوات, مما يساعدها على اكتشاف الأجهزة القريبة.

القنوات 37, 38, و 39 يتم توزيعها عمدا في نطاق 2.4 جيجا هرتز. إذا تم حظر أي قناة إعلانية, أما الأجهزة الأخرى فقد تظل متاحة لأنها مفصولة بمقدار كبير من عرض النطاق الترددي ميجاهرتز. وهذا صحيح بشكل خاص لأن معظم الأجهزة الأخرى تتداخل مع كون BLE عبارة عن نطاق ضيق. تساعد المسافات الواسعة بين القنوات الإعلانية تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة على إدارة التداخل من شبكة Wi-Fi بشكل أفضل, أفران ميكروويف, بلوتوث كلاسيكي, أجهزة مراقبة الأطفال وغيرها, ضمان نجاح الإعلان.

الفاصل الزمني للإعلان بلوتوث بليه

عندما تكون الأجهزة الطرفية بليه في وضع النشر, يتم إرسال الرسائل بشكل دوري على كل قناة نشر. يمكن أن يكون الفاصل الزمني بين مجموعات الحزم إما فاصلًا زمنيًا ثابتًا أو تأخيرًا عشوائيًا.

يتراوح الفاصل الزمني الثابت من 20 مللي ثانية إلى 10.24 ثواني, والخطوة هي 0.625 مللي ثانية. تتم إضافة التأخير العشوائي تلقائيًا من 0 مللي ثانية إلى 10 مللي ثانية. تساعد هذه العشوائية في تقليل احتمالية حدوث تصادمات AD بين الأجهزة المختلفة (إذا كان لديهم نفس معدل الانخفاض, من الأسهل التدخل فيها). لقد ذكرنا أن العثور على الإعلانات أمر بالغ الأهمية, لذلك من المهم تجنب الصراع.

قد ترغب في توفير استهلاك الطاقة عن طريق الإعلان على قناة واحدة أو قناتين فقط بدلاً من القنوات الثلاث نظرًا لأن كل حزمة مرسلة لها تكلفة محددة, والتي يمكن أن تزيد بشكل كبير من متوسط ​​التيار. معظم الشركات لا تؤيد هذا النهج بسبب الاضطراب. إذا كانت القناة التي حددتها محظورة, لن يعمل جهازك. على سبيل المثال.

علاوة على ذلك, الفاصل الزمني AD منفصل عن الفاصل الزمني للاتصال. لذلك، حتى لو كان اتصال جهازك بطيئًا, ولن يتم منعك من إرسال البيانات بسرعة بمجرد إنشاء الاتصال.

على الرغم من وجود فترات إعلانية واسعة, تستخدم معظم الأجهزة الإرشادات التالية:

• أقل من 100 مللي ثانية – للاتصالات العدوانية للغاية ولفترات قصيرة من الزمن
• 100مللي ثانية إلى 500 مللي ثانية – إعلان سريع لمعظم الأجهزة
• 1000مللي ثانية إلى 2000 مللي ثانية – للأجهزة التي تتصل بالبوابات وحيث لا يكون زمن الوصول حرجًا

انتبه إلى أن الاتصالات قد تتطلب عدة فترات زمنية AD. في الحقيقة, تنشئ معظم الأجهزة نظامًا إعلانيًا أكثر تعقيدًا يستخدم نماذج إعلانية سريعة وبطيئة. لأن المستخدم قد تفاعل بالفعل مع الجهاز, يتم تشغيل الجهاز أو يُطلب منه بدء تشغيل الإعلانات بمعدل أسرع. في الرد بسرعة, وينبغي أن يتم ذلك في فترة زمنية محدودة.

بعد فترة زمنية محددة مسبقا, عندما لا يحدث أي اتصال, يتحول الجهاز إلى معدل إعلان أبطأ, والذي يسمح للتطبيقات بالاتصال ولكنه يحد من استهلاك الطاقة حيث قد يحتاج المستخدم إلى بعض الوقت للاتصال.

قناة إعلانية PDU

تحتوي قناة AD PDU نفسها على حمولات تعتمد على نوع AD PDU. تحتوي هذه الحمولة على عنوان AD مكون من 6 بايت مع عدد متغير من هياكل بيانات AD.

بعد الأخذ بعين الاعتبار عنوان الإعلان (والذي يُشار إليه غالبًا باسم عنوان Bluetooth MAC, على الرغم من أنه يمكن أن يتغير حسب الرغبة), لقد تركنا مع بنية بيانات AD الفعلية 37-6 = 31 بايت. يجب أن يكون هذا متسقًا مع الطول, يكتب, والبيانات نفسها.

كما ترون, بليه يحتوي على الكثير من البيانات, مما يجعله مرنًا بالنسبة لك لدعم السلوكيات المختلفة الأكثر ملاءمة لمنتجك. على أدنى مستوى, الإعلانات هي 31 بايت طويلة ويمكن نشر أي عدد من المحتوى المختلف.

حزمة إعلانية بليه

تحدد مواصفات Bluetooth التعريف على حزم المستوى الأعلى في Ble مع وحدتي بيانات. تحتوي الحزمة نفسها على عدة أجزاء, بما في ذلك عناوين العملاء المتوقعين والوصول, واتفاقية حقوق الطفل.
تتكون وحدة بيانات حزمة قناة AD من رأس 2 بايت وحمولة تختلف من 6 ل 37 بايت.

كما هو موضح أدناه عدة أنواع من وحدات PDU للإعلان:

• ADV_IND

ويسمى أيضًا توجيه AD (ADV_IND), يطلب الجهاز الطرفي الاتصال بأي جهاز مركزي (إنه, وليس لجهاز مركزي محدد).

على سبيل المثال: تطلب الساعة الذكية الاتصال بأي جهاز مركزي.

• ADV_DIRECT_IND

يتم توجيه طلبات الاتصال إلى جهاز مركزي محدد.

على سبيل المثال: تطلب الساعة الذكية الاتصال بجهاز مركزي محدد.

• ADV_NONCONN_IND

الأجهزة غير المتصلة, رسائل إعلانية إلى أي أجهزة الاستماع.

على سبيل المثال, يتم استخدام منارة في المتحف لتحديد مدى قربها من معرض معين.

• ADV_SCAN_IND

يتم توفير معلومات إضافية من خلال استجابة المسح.

مثال: مستودع البليت منارة, والذي يسمح للمعدات المركزية بطلب معلومات إضافية حول المنصات.

لبث البيانات العامة دون إنشاء اتصال طويل الأمد, اضبط نوع PDU على ADV_NONCONN_IND أو ADV_SCAN_IND. ستستخدم الإشارة النموذجية ADV_NONCONN_IND.

نطاق القرب من إعلانات البلوتوث

يعد الإعلان عبر البلوتوث بشكل عام إحدى ميزات البث. لمعظم الأجهزة المحمولة التي تعمل بتقنية البلوتوث, متوسط ​​نطاق النوع الثاني من إعلانات البلوتوث هو 15 متر ل 40 متر. تماما مثل العديد من عمليات الإرسال اللاسلكية, إمكانية الوصول, ويتوقف نطاق معظم إعلانات البلوتوث على قابلية النقل الفردية ومستوى طاقة جهاز الإرسال لجهاز الاستقبال. لكن, مع تطور تكنولوجيا الأجهزة المحمولة, المسافة تتزايد إلى أكثر من 250 متر من أجل الحصول على المعلومات بشكل صحيح على الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. تتناقص الانتقائية مع زيادة النطاق, وبالتالي فإن زيادة قدرة الإرسال وحساسية جهاز الاستقبال تقلل من الاتصال السياقي بين الموقع الفعلي لجهاز الاستقبال ومحتوى رسالة البث. هناك العديد من الحلول الإعلانية الرئيسية عبر تقنية Bluetooth. عادةً ما تكون هذه أجهزة دونجل Bluetooth كجهاز إرسال, مدمج مع معظم وظائف الخادم العادية المتصلة عبر USB. ينقل برنامج الجدولة المضمن عبر جهاز دونجل إلى جهاز استقبال Bluetooth ممكّن. نظرًا لأن وضع استقبال Bluetooth يتطلب طاقة البطارية, ويعتمد تخصيصه على ما إذا كان حامل وحدة الاستقبال جاهزًا لاستقبال هذا الإرسال.

امتداد إعلان البلوتوث للبلوتوث 5.0

بينما بلوتوث 5.0 تشتهر بنطاق البطارية الأطول وإنتاجية البيانات الأعلى, ستساعد الإضافات الإعلانية لـ Bluetooth 5 في توفير تجربة أفضل. لا تقوم إعلانات BLE بإرسال بيانات الإعلانات فقط 3 قنوات اعلانية, فهو يسمح لك بربط حزم الإعلانات معًا واستخدامها 37 القنوات الأخرى التي لم تكن تحمل بيانات AD من قبل. وهذا مفيد في الحصول على بيانات AD حتى في حالة استمرار الكثير من التداخل.

بلوتوث 5 يسمح أيضًا باحتواء حزم الإعلانات 255 بايت من البيانات, والتي هي أكبر بكثير من 37 الحزم الممكنة في البلوتوث 4.0 من خلال البلوتوث 4.2. وهذا يتيح لها الحصول على البيانات دون اتصال, مما يوفر استهلاك الطاقة.

تطبيق اعلانات بلوتوث

• بث كوبونات على أساس الموقع
• الإعلانات السياقية
• معلومات محلية
• يلعب & موسيقى
• متطلبات المحتوى
• أنشطة محددة وهادفة

منارة بليه وIbeacon

لن تكتمل أي مناقشة حول إعلانات BLE بدون مناقشة Beacon, خاصة آي بيكون من شركة أبل معيار.

البرامج الملحقة للتتبع هي أجهزة طرفية تعمل بتقنية BLE تستخدم الإعلانات فقط ولا تسمح بالاتصالات. سبب عدم السماح بالاتصال هو أنه إذا تم إنشاء اتصال من المنارة, يجب أن يتوقف الإعلان, لذلك لم تتمكن الأجهزة الأخرى من العثور على المنارة. كان تنسيق الحزمة المرسلة غير متناسق. الإجراء يستخدم iBeacon من Apple تنسيق حمولة محددًا للغاية.

تستخدم حزم ibeacon هذه تنسيق BLE أساسي. دعونا نلقي نظرة على كل واحد.

تحتوي رسالة AD على عنوان Bluetooth MAC والحمولة. تتكون الحمولة من هيكلين AD, الأول يستخدم نوع البيانات Flags لتوفير معلومات عامة, والثاني هو معلومات iBeacon الخاصة بشركة Apple.

نوع بيانات آي بيكون

النوع الثاني من الإعلانات هو الأهم. البايت الأول يمثل عدد البايتات, 0يمثل x1A إجماليًا 26 بايت, حموله من 25 بايت, ونوع بايت واحد.

تمثل أول بايتتين معرف الشركة. البايتتان الأخيرتان هما مؤشرات إعلام المنارة. إنهم دائمًا 0x02 و0x15. الحقل الرئيسي هو UUID المجاور لـ iBeacon, الذي يحدد بشكل فريد iBeacon, تليها الحقول الأولية والثانوية. هناك UUIDs فريدة لكل iBeacon بحيث يعرف تطبيق iPhone بالضبط مكان وجوده بالنسبة لواحد أو أكثر من ibeacons. أخيراً, تحتوي طاقة TX المعايرة أيضًا على ملحق 2, والتي يمكن استخدامها لتحسين دقة تحديد المواقع ومعرفة مستوى طاقة المنارة.

ما هو الإعلان منارة?

إعلان منارة (المعروف أيضا باسم “تسويق منارة”) هو شكل من أشكال الإعلان الذي يستخدم صغيرة, جهاز إرسال يعمل بالبطارية يسمى منارة لإرسال إشارة قصيرة المدى إلى جهاز محمول عبر البلوتوث. استخدام التكنولوجيا, يمكن لأصحاب المتاجر وغيرهم جمع البيانات أو تقديمها بشكل شخصي, الإعلانات المستندة إلى الموقع للأشخاص الموجودين في متاجرهم أو بالقرب منها.

حالات استخدام إعلانات MOKO Beacon Bluetooth الإعلانية

لقد انتهى MOKOBlue 16 سنوات في إثبات حلول ibeacon. فيما يلي بعض الطرق لاستخدام إعلانات إشارات البلوتوث بشكل فعال.

• إعلانات داخلية: سيتلقى المتسوقون الذين يتصفحون البضائع في السوبر ماركت المحلي الخاص بهم إشعارًا عبر الهاتف المحمول بوجود صفقة على علامتهم التجارية المفضلة. سيستخدم وكلاء العقارات أيضًا إشارات على لافتات البيع لتوفير تفاصيل الملكية للمشترين المحتملين. يمكّنك تسويق المنارة من استهداف العروض الترويجية عبر الهاتف المحمول بناءً على الإجراءات السابقة والموقع, مما يزيد من احتمالية قيام المستلم باتخاذ الإجراء.

• إعلانات مخصصة: يمكن للمعلنين دمج المنارات مع التسويق القرب. يوفر هذا النوع من التكامل المزيد من البيانات حول سلوك المتسوق. لذلك عندما يأتي شخص ما إلى المتجر, يمكنك إعطاء استقبال فوري, تقديم توصيات بناءً على سلوك التصفح أو الشراء السابق, تقديم صفقات مستهدفة عبر إشعارات الهاتف المحمول, أو تحسين استراتيجية المبيعات الخاصة بك وفقًا لذلك. يمكن أن تساعد المنارات أيضًا في تنظيم الأحداث بسلاسة أكبر من خلال مساعدة المنظمين على تحديد الأكشاك الأكثر ازدحامًا وتنبيه الأشخاص بما يحدث في مكان قريب من خلال التسجيل والتسجيل التلقائي.

• تسجيل وصول سلس: يمكن للمعلنين أيضًا الاستفادة من التكامل مع تقنية الموقع لإجراء تسجيلات الوصول من خلال الكشف عن موقع فرد واحد. يمكنك أيضًا استخدام الإشارات لعرض الإعلانات المُعاد توجيهها لأولئك الذين يحتاجون إلى مزيد من التشجيع للشراء.